3003铝合金在30/80μs和10/350μs冲击电流下的损伤特性对比

作     者：戴明秋 刘亚坤 肖瑶 毕晓蕾 傅正财 DAI Mingqiu;LIU Yakun;XIAO Yao;BI Xiaolei;FU Zhengcai

作者机构：上海交通大学电气工程系电力传输与功率变换控制教育部重点实验室上海200240 中石化股份有限公司青岛安全工程研究院化学品安全控制国家重点实验室青岛266071 

出 版 物：《高电压技术》 (High Voltage Engineering)

年 卷 期：2019年第45卷第5期

页      面：1559-1566页

核心收录：

学科分类：0808[工学-电气工程] 080803[工学-高电压与绝缘技术] 08[工学] 

基　　金：国家自然科学基金(51577117) 

主　　题：雷电流 首次回击分量 3003铝合金 烧蚀损伤 转移电荷 作用积分 微观组织形貌 

摘      要：为明确30/80μs和10/350μs冲击电流对金属损伤特性的差异以及冲击电流下金属的损伤特征,采用双指数模型计算不同幅值下两种电流的转移电荷和作用积分参数,并对照实际雷电观测数据分析其参数特征,然后进行两种电流不同幅值下的模拟雷电流损伤试验,采用扫描电镜观察金属损伤形貌、并测量损伤面积和深度。最后,结合冲击电流参数分析损伤试验结果,对比两种电流对3003铝合金损伤特性的差异。试验和分析表明:30/80μs冲击电流转移电荷与作用积分的变化范围与负地闪中首次回击电流参数的统计分布相近,而10/350μs冲击电流更符合正地闪中首次回击电流的参数特征。10/350μs冲击电流下,3003铝合金板损伤过渡区内出现沿热流方向生长的树枝晶,氧化层和损伤过渡区内有大量纳米尺寸的氧化铝颗粒析出,与30/80μs冲击电流作用时相比,3003铝合金的微观形貌变化更大。冲击电流的作用积分比转移电荷量对损伤面积有更直接的影响。除转移电荷量和作用积分外,电流持续时间是影响损伤深度的重要因素。